本发明专利技术提供一种设备及方法，用于控制等离子体腔室中的等离子体放电的强度及分布。在一实施例中，成形电极嵌入基板支撑件中，以在所述腔室内提供具有径向及轴向分量的电场。在另一实施例中，用绝缘体将喷头组件的面板电极划分为多个区域，而能将不同电压施加至不同区域。此外，一或更多个电极可嵌入所述腔室侧壁中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大体上涉及用于沉积或移除基板上的材料的设备及方法。更具体 地，本专利技术的实施例涉及在等离子体腔室中用于控制等离子体放电的强度及/或分布的设 备及方法。
技术介绍
等离子体增强工艺，例如，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、高密度等离 子体化学气相沉积(HDPCVD)工艺、等离子体浸没离子注入工艺及等离子体蚀刻工艺，已成 为用于在基板上沉积材料及/或从基板上移除材料以形成结构的常见工艺。在制造半导体装置上，等离子体提供许多优点。举例来说，由于能降低处理温度、 增强对高深宽比间隙的间隙填充以及较高的沉积速度，使得等离子体能用于广域的应用。在现有的等离子体处理系统中所存在的挑战在于控制等离子体以达到均勻的蚀 刻及沉积。蚀刻速度及沉积均勻性的其中一个关键因素为处理期间的等离子体的空间分布 情形。举例来说，在典型为平行板反应器的现有PECVD腔室中，影响等离子体空间分布的传 统因素为腔室压力、电极间的距离及化学性质等等。虽然在PECVD腔室中现有等离子体分 布控制产生令人满意的结果，但工艺可更加改善。在等离子体处理中存在的一个挑战是在 基板上形成薄膜时大量材料(例如，导电材料、介电材料或半导电材料)的不均勻性或不均 勻沉积。图IA(现有技术)为基板1的横剖面图，其说明在现有等离子体腔室中至少一部 分是由不均勻性所导致的问题。基板1包含多个结构5，结构5可以是形成在基板中的沟 槽、通孔及类似结构。以现有等离子体工艺在基板上形成导电、介电或半导电材料层10以 基本覆盖基板1并填充结构5。基板1具有尺寸D1，若为矩形基板，尺寸Dl可为长度或宽 度，若为圆形基板，尺寸Dl可为外径。在此范例中，基板1为圆形基板，且尺寸Dl为外径， 其可等于约300mm或200mm。如上文所述，层10基本覆盖基板1，但实际上仅达到尺寸D2，使得基板1的周边 部分上具有少量材料或没有材料。在一范例中，如果尺寸Dl为300mm，则尺寸D2可为约 298mm，而在围绕基板1的周边处产生约Imm且上方具有少量材料或没有材料的部分，且由 于基板1的周边实际上无法使用因而降低基板1上的装置产量。这类缺陷有时候称为边缘 效应或等离子体边缘效应。图IB(现有技术)为图IA的基板1的放大剖面图，显示基板1周边上的表面区域 20以说明在现有等离子体腔室中至少一部分是由不均勻性所导致的另一项问题。由于上述 的装置产量降低，边缘区域25显示为无覆盖。此外，现有的等离子体工艺可沿基板周边产 生区域15，区域15可能是发生过度沉积及材料堆积的区域。在后续工艺中，基板1可能经 历化学机械研磨(CMP)工序或其它平坦化或研磨工序，以移除层10的一部分。在后续工序 中，由于区域15必须与层10 —起移除，因此区域15可能形成问题。由于区域15在层10 的表面区域20之上的高度D3介于数百埃(A)至数千埃(A)之间，使得在后续工艺中可能对产量造成负面影响。此外，移除区域15可能导致过度研磨表面区域20，而可能导致形成在基 板1上的装置或结构受损。因此，需要有一种在等离子体腔室中增强对等离子体空间分布控制的设备及方 法，以解决上述问题。
技术实现思路
此处所述的实施例大体上提供在等离子体腔室中使用辅助接地平面(secondary ground plane)来控制等离子体空间分布的方法及设备。一实施例提供一种用于处理基板的设备，其包含基板支撑件，耦合至所述基板支 撑件的一或更多个电极，具有与所述基板支撑件相对的面板的喷头组件，以及一或更多个 接地组件，该些接地组件与所述基板支撑件径向分离，其中所述基板支撑件及所述面板共 同界定出处理空间，且所述一或更多个电极适于在所述处理空间内产生具有轴向及径向分 量的可调电场。另一实施例提供一种在处理腔室中用于支撑基板的设备，其包含支撑表面，配置 在所述支撑表面内部的热控制组件，配置在所述支撑表面内部的电极，以及调整器(timer) 耦合至所述电极，其中所述电极具有界定第一平面的第一部分以及界定角度表面(angled surface)的第二部分，且所述角度表面与所述第一平面相交。另一实施例提供一种控制电容耦合等离子体的空间分布的方法，其包含在处理 腔室内设置第一电极；在所述处理腔室内设置第一接地平面并使之面对所述第一电极以界 定处理空间；及藉由施加射频功率至所述第一电极和施加直流功率至所述第一接地平面而 在所述处理空间内产生具有轴向及径向分量的电场。附图说明为了详细了解本专利技术的上述特征，可参考多个实施例来阅读概要地整理如上的本 专利技术的更具体叙述，部分实施例绘示于附图中。不过，须注意附图仅说明本专利技术的典型实施 例，因此不应视为对本专利技术范围的限制，因为本专利技术可容许其它等效的实施例。图IA(现有技术)为根据现有技术处理的基板的剖面图。图IB(现有技术)为图IA的基板的细节图。图2A为根据本专利技术一实施例的等离子体处理腔室的示意剖面图。图2B为图2A的等离子体处理腔室的示意侧视图。图3为根据本专利技术等离子体处理腔室的另一实施例的示意侧视图。图4为根据本专利技术等离子体处理腔室的另一实施例的示意侧视图。图5为根据本专利技术的等离子体处理腔室的另一实施例的示意侧视图。图6为根据本专利技术等离子体处理腔室的另一实施例的示意侧视图。为帮助了解，已尽可能地使用相同的标记符号来标明图中共享的相同组件。也预 期在一实施例中揭示的组件可在无需特别说明的情况下有利地用在其它实施例。具体实施例方式本专利技术大体上提供在具有平行电极的等离子体产生器的等离子体反应器中处理基板期间，用于控制等离子体空间分布的方法及设备。图2A为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统100的一实施例的示意剖面图。 PECVD系统100大体上包含腔室主体102，其支撑腔室盖104，可以用一或更多个紧固件 (例如，螺钉、螺栓、铰链及类似物)将腔室盖104附接至腔室主体102。腔室主体102包 含腔室侧壁112及底部壁116，以界定出在基板支撑件128及喷头组件142之间用于容纳 等离子体103的处理空间120。控制器175耦合至系统100以提供工艺控制，例如，气体输 送及排气、传送功能，以及其它功能。腔室盖104耦合至气体分配系统108，以通过喷头组件142输送反应物及清洁气体 至处理空间120中。喷头组件142包含气体入口通道140，其从一或更多个气体入口 168、 163及169输送气体至处理空间120中。远程等离子体源(未显示)可耦合在处理空间120 和气体入口 168、163及169之间。PECVD系统100也可包含液体输送源150及气源172，其 配置用以提供载气及/或前驱物气体。形成在侧壁112中并耦合至泵浦系统164的圆周泵 浦槽道125是配置用于将气体从处理空间120中排出及控制处理空间120内部的压力。腔 室内衬件(liner) 127，较佳由陶瓷或类似材料制成，可配置在处理空间120中以保护侧壁 112免于遭受腐蚀性的处理环境。多个排气埠131可形成在腔室内衬件127上，以将处理空 间120耦合至泵浦槽道125。底板(base plate) 148整合了腔室盖104、气体分配系统108及喷头组件142。冷 却槽道147形成在底板148中，以在操作期间冷却底板14本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡希克贾纳基拉曼，托马斯诺瓦克，胡安卡洛斯罗奇阿尔维斯，马克A福多尔，戴尔R杜波依斯，阿米特班塞尔，穆罕默德阿尤布，埃勒Y朱科，维斯韦斯瓦伦西瓦拉玛克里施南，希姆M萨德，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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